干燥装置和干燥方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供使用常压过热水蒸气更有效率地对被干燥材料进行干燥的干燥装置。包括：电磁感应加热装置（1），对该电磁感应加热装置通过供给常压水蒸气的管道（L1）与供给常压干燥空气的管道（L2）合流的管道（L3）供给水蒸气和干燥空气的混合气体；控制装置（3），其控制电磁感应加热装置（1），使得该电磁感应加热装置（1）对上述混合气体进行加热，以产生约200℃以上的透明的常压过热水蒸气；将电磁感应加热装置（1）与干燥腔室（2）连接的管道（L4）；和通过对供给至干燥腔室（2）的常压加热干燥空气的量进行调节而将湿度控制在规定湿度以下的控制装置（3）。使上述常压过热水蒸气通过管道（L4），来使其温度降低至不到溶剂的沸点的温度且在集电体与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度，在此状态下将其供给至干燥腔室（2），并且进行干燥腔室（2）内的湿度控制。
【专利说明】干燥装置和干燥方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用常压过热水蒸气对被干燥材料进行干燥的干燥装置和干燥方法，特别涉及适合应用于在锂离子电池等非水类电解液二次电池、在集电体涂敷有活性物质溶液的干燥的干燥装置和干燥方法。
【背景技术】
[0002]在锂离子电池等非水类电解液二次电池中，其电极以如下方式形成:在由金属箔构成的集电体(例如铝箔、铜箔)涂敷活性物质(例如锂复合氧化物、碳材料)溶液，在使溶剂(溶媒)干燥蒸发之后进行喷涂，使得活性物质成为一定的厚度。
[0003]作为在集电体涂敷活性物质溶液之后使用的干燥装置，一般为从热风喷嘴吹附热风进行干燥的结构(例如参照专利文献I。)。
[0004]此外，作为将被干燥材料特定为涂敷膜或湿润膜(被干燥膜)的干燥装置，具有在干燥腔室内具备多个组合的结构，该组合包括:加热部，其进行内部温度维持和被干燥膜的预热；过热水蒸气喷出部，其对由加热部加热了的被干燥膜喷出被加热至100?300°C的常压过热水蒸气；和排气吸入部，其用于从过热水蒸气喷出部向被干燥膜喷射常压过热水蒸气，对含有温度降低了的挥发性有机溶媒成分等的排水蒸气进行回收(例如参照专利文献
2。)。
[0005]并且，作为适合应用于常压过热水蒸气的产生的电磁感应加热装置，具有将流体通过的非磁性材料的管内所收纳的流体浸泡的发热体作为具有形成多层结构的基材和由多层结构形成的规则的大量的流体通路的多层结构体、通过利用电磁感应进行加热的直接加热实现的响应性高的电磁感应加热装置(例如参照专利文献3和4。)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2008-103098号公报
[0009]专利文献2:日本特开2007-276283号公报
[0010]专利文献3:日本专利第2889607号公报
[0011]专利文献4:日本专利第3628705号公报
【发明内容】
[0012]发明想要解决的技术问题
[0013]作为非水类电解液二次电池的电极的干燥装置，在专利文献I那样的从热风喷嘴吹附热风(130°C左右为温度的上限。)的结构中，进行利用热风实现的来自表面的干燥，并且因为需要用于将涂敷在集电体的活性物质的涂敷膜的温度逐渐提高至溶剂的沸点(例如204°C )的预热区域等所以干燥时间(干燥距离)变长，因此存在干燥装置的占有面积变大的问题。
[0014]此外，在将专利文献2那样的被干燥膜的干燥装置应用于非水类电解液二次电池的电极的干燥装置的情况下，因为使用热传导性高的被加热至100?300°C的常压过热水蒸气，所以与使用热风相比干燥效率变高，因此被认为能够相对地缩短干燥时间(干燥距离)。
[0015]但是，专利文献2的干燥装置是专门对膜进行干燥的干燥装置，还结合需要进行内部温度维持和被干燥膜的预热的加热部等，为了更有效率地使用常压过热水蒸气进行非水类电解液二次电池的电极的干燥，存在改良的余地。
[0016]因此，本发明鉴于上述的状况，为了解决而提供使用常压过热水蒸气更有效率地对被干燥材料进行干燥的干燥装置和干燥方法，特别是适合应用于非水类电解液二次电池的电极的干燥的干燥装置和干燥方法。
[0017]用于解决技术问题的技术方案
[0018]本申请的发明人针对锂离子电池等非水类电解液二次电池，为了有效率地进行在集电体涂敷活性物质溶液之后的干燥，使用常压过热水蒸气，具体地进行用于活用其浸透性等特征的研究、实验和试制作等，从而完成了本发明。
[0019]以下，首先对过热水蒸气进行说明。
[0020]如图3的水的温度-压强相图所示，水能够根据其温度和压强分类为固相、液相和气相。即，位于溶解曲线TA的左侧且位于升华曲线TB的左侧的区域为固相，位于溶解曲线TA的右侧且位于蒸发曲线TC的左侧的区域为液相，升华曲线TB和蒸发曲线TC的右侧的区域为气相。
[0021]在此，在气相中，水作为水蒸气存在，一般被称为水蒸气的物性的水存在于I个气压100°c的点P，位于蒸发曲线TC的右侧的区域的水蒸气、即处于被加热至与压强对应的饱和温度以上的状态的水蒸气(沸点以上的高温的水蒸气)称为过热水蒸气。
[0022]水蒸气在其结露点以下的温度区域相互凝结，变成白色朦胧的蒸气，这样看起来为白色的水蒸气被解释为漂浮在空气中的凝结的水的块，如果直径为30μπι以上则成为映入眼中的白色朦胧状态。
[0023]但是，已知即使使在右侧大幅超过点P的高温状态的过热水蒸气(达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气)返回到结露点以下，也难以成为白色朦胧的水蒸气，一旦将温度提升至高温区域的水蒸气无论得到怎样的能量也难以凝结，因此推测为难以成为30 μ m以上的直径的水蒸气。
[0024]实际上，即使在过饱和状态的空间中输送过热水蒸气，该空间也不成为白色朦胧的空间，能够维持为极为清晰的空间。
[0025]此外，达到该高温区域的水蒸气被推测为以单体的分子状态存在，因此被认为容易进入微小的间隙等空域。
[0026]接着，对涂敷在非水类电解液二次电池的电极的集电体的活性物质溶液的溶剂的除去进行说明。
[0027]因为溶剂不气化就不能除去，所以需要使溶剂为沸点以上的温度。
[0028]但是，已知当使涂敷在集电体的活性物质溶液在溶剂的沸点以上的温度急速地干燥时，溶剂突然沸腾，干燥表面成为烧伤状态。
[0029]因此，在现有的干燥装置中，如上述方式需要用于将涂敷在集电体的活性物质的涂敷膜的温度逐渐提高至溶剂的沸点的预热区域。[0030]本申请的发明人从以上的着眼点想到，为了在将活性物质溶液涂敷在集电体之后吹附常压过热水蒸气进行干燥并且不需要预热区域，将被加热至约200°C以上的透明的常压过热水蒸气、在使其温度降低至不到使溶剂气化而除去的溶剂的沸点且在集电体与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度的状态下供给至干燥腔室，由此利用蓄热效果并进行加热，并且有效地对如上述方式达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，保持干燥表面不烧伤的干燥表面的良好状态并有效率地进行干燥。
[0031]此外，为了防止结露和促进干燥，想到以能够改变将常压干燥空气混合在常压水蒸气而得到混合气体的混合比率并供给至电磁感应加热装置的方式构成该混合气体，通过对供给至干燥腔室的常压加热干燥空气的量(常压加热干燥空气对常压过热水蒸气的比率)进行操作来控制干燥腔室内的湿度。
[0032]S卩，为了解决上述问题，本发明的干燥装置，其用于对干燥腔室内的被干燥材料进行干燥，该干燥装置包括:电磁感应加热装置，对该电磁感应加热装置通过管路供给水或水蒸气；控制装置，其控制上述电磁感应加热装置，使得该电磁感应加热装置对上述水或水蒸气进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气；和与上述干燥腔室和电磁感应加热装置连接的过热水蒸气供给管路，使上述约200°C以上的透明的常压过热水蒸气通过上述过热水蒸气供给管路，来使其温度降低至适合于上述被干燥材料的规定温度，在此状态下将其供给至上述干燥腔室。
[0033]根据这样的结构，利用控制装置控制电磁感应加热装置对水或水蒸气进行加热，产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，使该常压过热水蒸气通过过热水蒸气供给管道，来使其降低至适合于被干燥材料的规定温度，在此状态下将其供给至干燥腔室，因此，能够以适合于被干燥材料的规定温度进行干燥，并且此时能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，因此能够有效率地进行被干燥材料的干燥。
[0034]不仅如此，因为在干燥腔室内充满常压过热蒸气，所以能够使干燥腔室内为无氧状态，因此能够促进被干燥材料的防止氧化。
[0035]在此，优选包括:将常压加热干燥空气通过管路供给至上述干燥腔室的加热干燥空气供给装置；和检测上述干燥腔室内的湿度的湿度传感器，上述干燥装置包括控制装置，该控制装置利用上述加热干燥空气供给装置对供给至上述干燥腔室的上述常压加热干燥空气的量进行调节，将由上述湿度传感器检测出的上述干燥腔室内的湿度控制在规定湿度以下或规定湿度范围内。
[0036]根据这样的结构，向干燥腔室内供给常压加热干燥空气，调节其供给量，利用控制装置将干燥腔室内的湿度控制在规定湿度(例如20%)以下或规定湿度范围内(例如10%?20%)，因此能够将干燥腔室内的湿度保持为大幅低于通常的干燥装置中的干燥腔室内的湿度(例如70?80%)的状态，因此能够更有效率地进行被干燥材料的干燥。
[0037]此外，优选:上述被干燥材料是在非水类电解液二次电池的集电体上涂敷有活性物质溶液的上述集电体和活性物质，适合于上述被干燥材料的规定温度是不到上述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度且在上述集电体与上述活性物质的粘结力不降低的范围内设定得较高的温度。[0038]根据这样的结构，在锂离子电池等非水类电解液二次电池的集电体涂敷活性物质溶液之后的上述集电体和活性物质的干燥中，将被加热至约200°C以上的透明的常压过热水蒸气、在使其温度降低至不到使溶剂气化而除去的溶剂的沸点(例如204°C)且在集电体与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度(例如180°C )的状态下供给至干燥腔室，因此，能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，不进行来自表面的干燥而使集电体(芯材)发热，利用蓄热效果并使溶剂从内侧开始干燥蒸发，因此能够保持干燥表面不烧伤的干燥表面的良好状态并有效率地进行干燥，因此能够不需要预热区域。
[0039]并且，为了解决上述问题，本发明的干燥装置，其用于对作为干燥腔室内的被干燥材料的、在非水类电解液二次电池的集电体上有涂敷活性物质溶液的上述集电体和活性物质进行干燥，上述干燥装置的特征在于，包括:产生常压水蒸气的水蒸气产生装置；产生常压干燥空气的干燥空气产生装置；电磁感应加热装置，对该电磁感应加热装置通过混合气体供给管路供给上述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体，其中，上述混合气体供给管路由水蒸气供给管路和干燥空气供给管路合流而成，上述水蒸气供给管路与上述水蒸气产生装置连接而供给上述常压水蒸气，上述干燥空气供给管路与上述干燥空气产生装置连接而供给上述常压干燥空气；对上述电磁感应加热装置进行控制，以对上述混合气体进行加热，来产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的控制装置；与上述干燥腔室和电磁感应加热装置连接的过热水蒸气和加热干燥空气供给管路；检测上述干燥腔室内的湿度的湿度传感器；和对通过上述过热水蒸气和加热干燥空气供给管路供给至上述干燥腔室的常压加热干燥空气的量进行调节，将由上述湿度传感器检测出的上述干燥腔室内的湿度控制在规定湿度以下或规定湿度范围内的控制装置，上述干燥装置使上述200°C以上的透明的常压过热水蒸气通过上述过热水蒸气和加热干燥空气供给管路，来使其温度降低至不到上述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度且在上述集电体与上述活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度，在此状态下将其供给至上述干燥腔室。
[0040]根据这样的结构，在锂离子电池等非水类电解液二次电池的集电体涂敷活性物质溶液之后的上述活性物质溶液的上述集电体和活性物质的干燥中，向电磁感应加热装置供给常压过热水蒸气和常压干燥空气的混合气体，利用控制装置控制电磁感应加热装置，利用电磁感应加热装置产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，使该常压过热水蒸气和常压加热干燥空气的混合气体通过与干燥腔室和电磁感应加热装置连接的过热水蒸气和加热干燥空气供给管道，来使其温度降低至不到使溶剂气化而除去的溶剂的沸点(例如2040C )且在集电体与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度(例如180°C )，在此状态下将其供给至干燥腔室，因此，能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，不进行来自表面的干燥而使集电体(芯材)发热，利用蓄热效果并使溶剂从内侧开始干燥蒸发，因此能够保持干燥表面不烧伤的干燥表面的良好状态并有效率地进行干燥，因此能够不需要预热区域。
[0041]不仅如此，因为利用控制装置对通过过热水蒸气和加热干燥空气供给管道供给至干燥腔室的常压加热干燥空气的量进行调节，利用控制装置将由检测干燥腔室内的湿度的湿度传感器检测出的干燥腔室内的湿度控制在规定湿度(例如20%)以下或规定湿度范围内(例如10%?20%)，因此能够将干燥腔室内的湿度保持为大幅低于通常的干燥装置中的干燥腔室内的湿度(例如70?80%)的状态，因此能够更有效率地进行上述集电体和活性物质的干燥。
[0042]进一步，因为在干燥腔室内充满常压过热蒸气，所以能够使干燥腔室内为无氧状态，因此能够促进上述集电体和活性物质的防止氧化。
[0043]不仅如此，因为向电磁感应加热装置供给常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体，所以为利用电磁感应加热装置进行用于产生达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的常压水蒸气的加热和用于干燥腔室内的湿度控制的常压干燥空气的加热的双方的结构，因此不需要另外设置向干燥腔室供给常压加热干燥空气的加热干燥空气供给装置。
[0044]此外，为了解决上述问题，本发明的干燥方法是，其用于对干燥腔室内的被干燥材料进行干燥，上述干燥方法的特征在于:利用电磁感应加热装置对水或水蒸气进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，将降低至适合于上述被干燥材料的规定温度的状态的上述常压过热水蒸气供给至上述干燥腔室，并且将由加热干燥空气供给装置加热了的常压加热干燥空气供给至上述干燥腔室，对供给至上述干燥腔室的上述常压干燥空气的量进行调节，使上述干燥腔室内的湿度在规定湿度以下或规定湿度范围内。
[0045]根据这样的结构，利用电磁感应加热装置对水或水蒸气进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，将该常压过热水蒸气在降低至适合于被干燥材料的规定温度的状态下供给至干燥腔室，因此能够以适合于被干燥材料的规定温度进行干燥，并且此时能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，因此能够有效率地进行被干燥材料的干燥。
[0046]不仅如此，因为通过对供给至干燥腔室的常压干燥空气的量进行调节，使干燥腔室内的湿度为规定湿度(例如20%)以下或规定湿度范围内(例如10%?20%)，所以能够将干燥腔室内的湿度保持为大幅低于通常的干燥装置中的干燥腔室内的湿度(例如70?80%)的状态，因此能够更有效率地进行被干燥材料的干燥。
[0047]进一步，因为在干燥腔室内充满常压过热蒸气，所以能够使干燥腔室内为无氧状态，因此能够促进被干燥材料的防止氧化。
[0048]此外，为了解决上述问题，本发明的干燥方法，其用于对作为干燥腔室内的被干燥材料的、在非水类电解液二次电池的集电体上涂敷有活性物质溶液的上述集电体和活性物质进行干燥，上述干燥方法的特征在于，包括:干燥腔室内预热工序，其对上述干燥腔室供给将常压干燥空气供给至电磁感应加热装置进行了加热的常压干燥空气，使上述干燥腔室的内壁的温度为100°C以上；和被干燥材料的干燥工序，该干燥工序包括:将常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体供给至电磁感应加热装置进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的工序；将上述200°C以上的透明的常压过热水蒸气在降低至不到上述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度且在上述集电体与上述活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度的状态下供给至上述干燥腔室的工序；和通过对上述常压干燥空气的供给量进行调节，使上述干燥腔室内的湿度在规定湿度以下或规定湿度范围内的工序。
[0049]根据这样的结构，通过干燥腔室内预热工序，向干燥腔室供给常压加热干燥空气，使干燥腔室的内壁的温度为100°c以上，因此能够抑制结露的产生。
[0050]不仅如此，通过被干燥材料的干燥工序中的产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的工序、以及将上述常压过热水蒸气在使其温度降低至不到使溶剂气化除去的溶剂的沸点(例如204°C )的温度且在集电体与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度(例如180°C)的状态下供给至干燥腔室的工序，能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，不进行来自表面的干燥而使集电体(芯材)发热，利用蓄热效果并使溶剂从内侧开始干燥蒸发，因此能够保持干燥表面不烧伤的干燥表面的良好状态并有效率地进行干燥，因此能够不需要预热区域。
[0051]进一步，通过被干燥材料的干燥工序中的通过对供给至电磁感应加热装置的冲压干燥空气的供给量进行调节使干燥腔室内的湿度在规定湿度(例如20%)以下或规定湿度范围内(例如10%?20%)的工序，能够将干燥腔室内的湿度保持为大幅低于通常的干燥装置中的干燥腔室内的湿度(例如70?80%)的状态，因此能够更有效率地进行上述集电体和活性物质的干燥。
[0052]不仅如此，因为在干燥腔室内充满常压过热蒸气，所以能够使干燥腔室内为无氧状态，因此能够促进上述集电体和活性物质的防止氧化。
[0053]发明的效果
[0054]如上所述，根据本发明的干燥装置和干燥方法，利用电磁感应加热装置产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，将该常压过热水蒸气在降低至适合于被干燥材料的规定温度的状态下供给至干燥腔室，因此能够以适合于被干燥材料的规定温度进行干燥，并且此时能够有效地对达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，因此能够有效率地进行被干燥材料的干燥，因为以对供给至干燥腔室的常压加热干燥空气的供给量进行调节，使得干燥腔室内的湿度成为规定湿度以下的方式进行控制，所以能够将干燥腔室内的湿度保持为低的状态，因此能够得到能够更有效率地进行被干燥材料的干燥的显著的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1是表示本发明的实施方式的干燥装置的结构例的框图。
[0056]图2是表示干燥腔室内的结构例的概略纵向截面图。
[0057]图3是水的温度-压强相图。
【具体实施方式】
[0058]图1的框图所示的本发明的实施方式的干燥装置例如用于作为非水类电解液二次电池的锂离子电池的电极的制造，是将由电磁感应加热装置I产生的常压过热水蒸气通过过热水蒸气供给管道(过热水蒸气和加热干燥空气供给管道)L4供给至干燥腔室2，使活性物质(例如锂复合氧化物、碳材料)溶液的溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮，三协化学株式会社商品名:NMP)干燥蒸发的装置。即，本实施方式的干燥装置的被干燥材料是在锂离子电池的集电体A涂敷有活性物质溶液的集电体A和活性物质。
[0059]在此，由构成上述电极的带状的金属箔构成的集电体A (例如铝箔、铜箔)的搬送系统(搬送方向参照图中箭头F。)构成为将卷绕在位于干燥腔室2的上游侧的未图示的输送辊的集电体A陆续放出并且卷取到位于干燥腔室2的下游侧的未图示的卷取辊，利用该搬送系统，将由干燥腔室2的上游侧的未图示的涂敷装置在表面涂敷有活性物质溶液的集电体A通过干燥腔室2内以规定搬送速度向下游侧搬送。此外，上述搬送系统的搬送速度由搬送速度传感器10检测，该检测值被发送到控制装置3。
[0060]电磁感应加热装置I是利用不使用热交换器的直接加热使流体过热的装置，包括装置主体IA和高频电流产生器1B。在此，装置主体IA如专利文献3和4的电磁感应加热装置那样，具备:绝缘体柱(非磁性材料的管)；卷绕在绝缘体柱的能够通电的励磁线圈；和发热体，其被收纳在绝缘体柱内，浸在流体中，通过励磁线圈引起的电磁感应产生涡流而发热，其中，发热体为包括形成多层结构的基材和由多层结构形成的规则的大量的流体通路的多层结构体。此外，高频电流产生器IB包括交流电源的整流电路和逆变器等，用于向装置主体IA的励磁线圈流出高频电流。
[0061]根据这样的直接加热的电磁感应加热装置，能够使流体的平均单位体积的传热面积的比表面积变得极大，从发热体至流体的传热效率变得非常高，并且能够提高响应性，作为如本发明那样进行流体的温度控制的电磁感应加热装置而优选。
[0062]此外，在装置主体IA的流出侧设置有温度传感器1T，温度传感器IT的检测值被发送至控制装置3，利用控制装置3控制从高频电流产生器IB向励磁线圈供给的高频电流。
[0063]如图1所示，例如从作为纯水用的锅炉的水蒸气产生装置4向水蒸气供给管道LI供给常压水蒸气，例如从作为空气罐、压缩器和干燥器等的干燥空气产生装置5向干燥空气供给管道L2供给常压干燥空气，因此，经由管道LI和L2合流而成的混合气体供给管道L3，向电磁感应加热装置I的装置主体IA供给上述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体。
[0064]在此，从水蒸气产生装置4供给至水蒸气供给管道LI的常压水蒸气能够通过设置在管道LI的蒸气流量控制阀6A调节流量，该流量由蒸气流量传感器6B检测，蒸气流量传感器6B的检测值被发送至控制装置3，由控制装置3控制蒸气流量控制阀6A。
[0065]此外，从干燥空气产生装置5供给至干燥空气供给管道L2的常压干燥空气能够通过设置在管道L2的空气流量控制阀7A调节流量，该流量由空气流量传感器7B检测，空气流量传感器7B的检测值被发送至控制装置3，由控制装置3控制空气流量控制阀7A。
[0066]进一步，供给至混合气体供给管道L3的上述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体能够通过设置在管道L3的混合气体流量控制阀8A调节流量，该流量由混合气体流量传感器8B检测，混合气体流量传感器SB的检测值被发送至控制装置3，由控制装置3控制混合气体流量控制阀8A。
[0067]从混合气体供给管道L3供给至电磁感应加热装置I的装置主体IA的上述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体被电磁感应加热装置I加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气。
[0068]这样产生的约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的温度，在通过过热水蒸气和加热干燥空气供给管道L4(还包括图2所示的至喷出部2A、2A或2B、2B的管道L41或L42。)后成为降低至不到作为适合于被干燥材料的规定温度的活性物质溶液的溶剂的沸点(在上述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮的情况下，为204°C )的温度且在集电体A与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度的状态，该状态的常压过热水蒸气被导入干燥腔室2内。
[0069]另外，用于使约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的温度降低至适合于被干燥材料的规定温度的、从电磁感应加热装置I起至喷出部2A、2A或2B、2B的管道L4的长度，根据被干燥材料的种类和厚度而不同，因此能够通过实验或试制作能够决定，用于使这样成为约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的温度成为目标温度(适合于被干燥材料的规定温度)的微调整例如能够通过对蒸气流量控制阀6A或混合气体流量控制阀8A进行操作的流量调整来进行。
[0070]此外，因为向电磁感应加热装置I的装置主体IA供给上述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体，所以与温度降低至上述规定温度的常压过热水蒸气一起，与上述常压过热水蒸气相同温度的常压干燥空气也经由管道L4被导入干燥腔室2内。
[0071]例如，如图2的概略纵向截面图所示，对在干燥腔室2内被搬送的在两面涂敷有活性物质溶液的集电体A，从在其两面以分离的方式设置的喷出部2A、2A和2B、2B如上述方式经由过热水蒸气和加热干燥空气供给管道L4喷出温度降低至上述规定温度的状态的混合气体G，其中，该喷出部2A、2A和2B、2B例如是在与集电体A相对的面形成有直径I?2mm左右的大量的通孔的箱体。
[0072]在此，干燥腔室2内的温度和湿度由图1所示的温度传感器2T和湿度传感器2H检测，温度传感器2T的检测值和湿度传感器2H的检测值被发送至控制装置3，通过控制装置3，如后述方式控制干燥腔室2内的温度和湿度。
[0073]另外，相对于在一个面涂敷有活性物质溶液的集电体A，仅使喷出部2A、2A和喷出部2B、2B的一方从与涂敷有活性物质溶液的一个面相对的一侧喷出混合气体G。
[0074]此外，由控制装置3控制打开和关闭气闸9的致动器，活性物质溶液的溶剂气化而成的气体经由排气管道L5从气闸9排出。
[0075]接着，对本发明的实施方式的干燥方法进行说明。
[0076](干燥腔室内预热工序)
[0077]在图1所示的结构的干燥装置中，关闭蒸气流量控制阀6A，打开空气流量控制阀7A，从干燥空气产生装置5向管道L2供给常压干燥空气，经由管道L3仅将常压干燥空气供给至电磁感应加热装置I的装置主体IA。
[0078]利用电磁感应加热装置I将该常压干燥空气加热至规定温度(例如150°C?160°C左右)，将这样被加热的常压加热干燥空气从管道L4供给至干燥腔室2内，由此使由温度传感器2T检测出的干燥腔室内的温度上升至100°C以上的规定温度(例如120°C)，使干燥腔室2的内壁的温度成为100°C以上。
[0079]通过该工序，能够抑制由于向冷的干燥腔室2内供给过热水蒸气而导致的结露的产生。
[0080](被干燥材料的干燥工序)
[0081]接着，在图1所示的结构的干燥装置中，打开蒸气流量控制阀6A，从水蒸气产生装置4向管道LI供给常压水蒸气，并且打开空气流量控制阀7A，从干燥空气产生装置5向管道L2供给常压干燥空气，经由管道L3，将常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体供给至电磁感应加热装置I的装置主体1A。
[0082]通过电磁感应加热装置I对上述混合气体进行加热，在常压下被加热至约200°C以上，产生透明的常压过热水蒸气，如上述方式经由管道L4，将降低至不到活性物质溶液的溶剂的沸点且在集电体A与活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度(例如180°c )的状态的常压过热水蒸气与加热干燥空气的混合气体G (参照图2。)供给至干燥腔室2。
[0083]然后，利用上述搬送系统将在表面涂敷有活性物质溶液的集电体A以规定搬送速度向下游侧搬送，并通过混合气体G对蓄热效果进行利用来进行加热，并且，能够有效地对如上述方式达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的即使将温度降低也被维持的高浸透力等特性加以利用，不进行来自表面的干燥而使集电体A (芯材)发热，利用蓄热效果并使溶剂从内侧开始干燥蒸发，因此能够保持干燥表面不烧伤的干燥表面的良好状态并有效率地进行干燥，因此能够不需要预热区域。
[0084]在此，因为温度传感器2T的检测值被发送到控制装置3，所以控制装置3能够进行温度控制，其参照由搬送速度传感器10检测出的搬送速度，考虑用于使活性物质溶液的溶剂干燥蒸发的平均单位时间的热能，并例如通过调节混合气体流量控制阀8A对应该向干燥腔室2内供给的图2所示的混合气体G的流量进行控制，使得温度传感器2T的检测值不降得过低。
[0085]此外，在这样对被干燥材料(集电体A和活性物质)进行干燥时，因为湿度传感器2H的检测值被发送至控制装置3，所以能够由控制装置3操作空气流量控制阀7A对常压干燥空气进行调节，由此对供给至干燥腔室2的常压加热干燥空气的量进行调节，因此，能够通过使干燥腔室2内的湿度为规定湿度(例如20%)以下或规定湿度范围内(例如10%?20%)，将干燥腔室2内的湿度保持为大幅低于通常的干燥腔室内的湿度(例如70?80%)的状态，因此能够更有效率地进行集电体A和活性物质的干燥。
[0086]进一步，因为在干燥腔室2内充满常压过热水蒸气，所以能够使干燥腔室2内为无氧状态，因此能够促进集电体A和活性物质的防止氧化。
[0087](运转停止工序)
[0088]在使图1所示的结构的干燥装置停止时，为了防止干燥腔室2内的结露，关闭蒸气流量控制阀6A，打开空气流量控制阀7A，从干燥空气产生装置5向管道L2供给常压干燥空气，从管道L3仅将常压干燥空气供给至电磁感应加热装置I的装置主体1A，从管道L4仅将由电磁感应加热装置I加热后的加热干燥空气供给至干燥腔室2，以使加热干燥空气的温度一点一点地降低的方式利用控制装置3控制电磁感应加热装置I使运转停止。
[0089]在以上的说明中，说明了将常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体供给至电磁感应加热装置I进行加热的结构，但是也可以采用利用另外的加热装置进行常压水蒸气的加热和常压干燥空气的加热的结构，例如也可以采用常压水蒸气的供给和加热路径分离的加热干燥空气供给装置的结构，即，可以将常压干燥空气供给至与电磁感应加热装置I不同的另外的加热装置进行加热，将这样被加热的常压过热干燥空气供给至干燥腔室。
[0090]不过，根据如图1所示的结构的干燥装置那样向电磁感应加热装置I供给常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体，利用电磁感应加热装置I进行用于产生达到约200°C以上的区域的常压过热水蒸气的常压水蒸气的加热和用于干燥腔室2内的湿度控制的常压干燥空气的加热的双方的结构，不需要另外设置向干燥腔室2供给常压加热干燥空气的加热干燥空气供给装置，因此是更优选的实施方式。
[0091]附图标记说明
[0092]A 集电体[0093]F搬送方向
[0094]G混合气体
[0095]LI水蒸气供给管道
[0096]L2干燥空气供给管道
[0097]L3 混合气体供给管道
[0098]L4、L41、L42 过热水蒸气和加热干燥空气供给管道
[0099]L5排气管道
[0100]I电磁感应加热装置
[0101]IA装置主体
[0102]IB 高频电流产生器
[0103]IT温度传感器
[0104]2干燥腔室 [0105]2A、2B 喷出部
[0106]2T温度传感器
[0107]2H湿度传感器
[0108]3控制装置
[0109]4水蒸气产生装置
[0110]5干燥空气产生装置
[0111]6A 蒸气流量控制阀
[0112]6B 蒸气流量传感器
[0113]7A 空气流量控制阀
[0114]7B 空气流量传感器
[0115]8A 混合气体流量控制阀
[0116]8B 混合气体流量传感器
[0117]9气闸(damper)
[0118]10搬送速度传感器
【权利要求】
1.一种干燥装置，其用于对干燥腔室内的被干燥材料进行干燥，所述干燥装置的其特征在于，包括: 电磁感应加热装置，对该电磁感应加热装置通过管路供给水或水蒸气； 控制装置，其控制所述电磁感应加热装置，使得该电磁感应加热装置对所述水或水蒸气进行加热，以产生约200°c以上的透明的常压过热水蒸气；和 与上述干燥腔室和电磁感应加热装置连接的过热水蒸气供给管路， 使所述约200°C以上的透明的常压过热水蒸气通过所述过热水蒸气供给管路，来使其温度降低至适合于所述被干燥材料的规定温度，在此状态下将其供给至所述干燥腔室。
2.如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，包括: 将常压加热干燥空气通过管路供给至所述干燥腔室的加热干燥空气供给装置；和 检测所述干燥腔室内的湿度的湿度传感器， 所述干燥装置包括控制装置，该控制装置利用所述加热干燥空气供给装置对供给至所述干燥腔室的所述常压加热干燥空气的量进行调节，将由所述湿度传感器检测出的所述干燥腔室内的湿度控制在规定湿度以下或规定湿度范围内。
3.如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于: 所述被干燥材料是在非水类电解液二次电池的集电体上涂敷有活性物质溶液的所述集电体和活性物质，适合 于所述被干燥材料的规定温度是不到所述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度，且是在所述集电体与所述活性物质的粘结力不降低的范围内设定得较高的温度。
4.一种干燥装置，其用于对作为干燥腔室内的被干燥材料的、在非水类电解液二次电池的集电体上有涂敷活性物质溶液的所述集电体和活性物质进行干燥，所述干燥装置的特征在于，包括: 产生常压水蒸气的水蒸气产生装置； 产生常压干燥空气的干燥空气产生装置； 电磁感应加热装置，对该电磁感应加热装置通过混合气体供给管路供给所述常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体，其中，所述混合气体供给管路由水蒸气供给管路和干燥空气供给管路合流而成，所述水蒸气供给管路与所述水蒸气产生装置连接而供给所述常压水蒸气，所述干燥空气供给管路与所述干燥空气产生装置连接而供给所述常压干燥空气； 对所述电磁感应加热装置进行控制，以对所述混合气体进行加热，来产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的控制装置； 与所述干燥腔室和电磁感应加热装置连接的过热水蒸气和加热干燥空气供给管路； 检测所述干燥腔室内的湿度的湿度传感器；和 对通过所述过热水蒸气和加热干燥空气供给管路供给至所述干燥腔室的常压加热干燥空气的量进行调节，将由所述湿度传感器检测出的所述干燥腔室内的湿度控制在规定湿度以下或规定湿度范围内的控制装置， 所述干燥装置使所述200°C以上的透明的常压过热水蒸气通过所述过热水蒸气和加热干燥空气供给管路，来使其温度降低至不到所述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度且在所述集电体与所述活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度，在此状态下将其供给至所述干燥腔室。
5.一种干燥方法，其用于对干燥腔室内的被干燥材料进行干燥，所述干燥方法的特征在于: 利用电磁感应加热装置对水或水蒸气进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气，将降低至适合于所述被干燥材料的规定温度的状态的所述常压过热水蒸气供给至所述干燥腔室，并且将由加热干燥空气供给装置加热了的常压加热干燥空气供给至所述干燥腔室，对供给至所述干燥腔室的所述常压干燥空气的量进行调节，使所述干燥腔室内的湿度在规定湿度以下或规定湿度范围内。
6.一种干燥方法，其用于对作为干燥腔室内的被干燥材料的、在非水类电解液二次电池的集电体上涂敷有活性物质溶液的所述集电体和活性物质进行干燥，所述干燥方法的特征在于，包括: 干燥腔室内预热工序，其对所述干燥腔室供给将常压干燥空气供给至电磁感应加热装置进行了加热的常压干燥空气，使所述干燥腔室的内壁的温度为100°C以上；和 被干燥材料的干燥工序，该干燥工序包括: 将常压水蒸气和常压干燥空气的混合气体供给至电磁感应加热装置进行加热，以产生约200°C以上的透明的常压过热水蒸气的工序； 将所述200°C以上的透明的常压过热水蒸气在降低至不到所述活性物质溶液的溶剂的沸点的温度且在所述集电体与所述活性物质的粘结力不降低的范围设定得较高的温度的状态下供给至所述干燥腔室的工序；和 通过对所述常压干燥空气的供给量进行调节，使所述干燥腔室内的湿度在规定湿度以下或规定湿度范围内的工序。
【文档编号】H01M4/04GK104040275SQ201280044980
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月15日
【发明者】盐路善之 申请人:第一实业株式会社